مزایا و معایب سلول های خورشیدی پروسکایت و سیلیکونی از زبان برگزیده جایزه مصطفی(ص) کافه علم؛ پلتفرمی برای انتقال جریان دانش

برگزیده جایزه مصطفی(ص) ضمن تشریح دستاورد خود در تولید سلول‌های خورشیدی پوسکایت و مقایسه آن با سلول‌های خورشیدی سیلیکونی اظهار داشت: کافه علم پلتفرمی در انتقال جریان علم است‌.

به گزارش ستاد ارتباطات و ترویج بنیاد علم و فناوری مصطفی(ص) سی‌امین نشست کافه علم امروز (یکشنبه) و در دومین روز از هفته جایزه مصطفی (ص) در کتابخانه دانشگاه صنعتی امیرکبیر با سخنرانی محمد خواجه نذیرالدین یکی از برگزیدگان ششمین جایزه مصطفی(ص) و شماری از دانشجویان و علاقه مندان علم برگزار شد. 
نیاز برای انرژی به دلیل جمعیت فزاینده و صنعتی شدن در جهان رو به افزایش است و سوخت‌های فسیلی نیز مشکلات زیادی برای محیط زیست پدید آورده‌اند. انرژی خورشیدی یک منبع بی‌نهایت، تجدیدپذیر و رایگان برای تولید انرژی است. صفحات خورشیدی کنونی صفحات خورشیدی سیلیکونی هستند که تامین آنها مشکلات زیادی از جمله گرانی و کارامدی دارد‌‌. محمد نذیرالدین موفق به تولید صفحات پروسکایت شده است که مزایایی نسبت به صفحات سیلیکونی دارند و بعضی شرکت‌های تولید انرژی در حال تجاری سازی این نوع سلول ها هستند‌.

نذیرالدین در این نشست در مورد اهمیت استفاده از انرژی خورشیدی اظهار داشت: زمین با چالش گسترده ای در زمینه تولید انرژی روبرو شده و تولید انرژی برای همه کشورها حیاتی است‌.

وی ادامه داد: فناوری سلول‌های خورشیدی پروسکایت در دمای اتاق قابل تولید است د حالیکه تولید سلول های خورشیدی سیلیکونی باید در دمای ۱۱۰۰ درچه تولید شوند و همین باعث می شود همزمان ماده دی اکسید سیلیکون/ تولید شود و در نهایت تولید این نوع سلول ها را گران تر می کند.

حمد خواجه نذیرالدین در سال ۱۹۵۷ در هند به دنیا آمد و کودکیش را در تومبور گذراند.
آغاز مسیر علمی نذیرالدین در دانشگاه عثمانیه حیدرآباد رقم خورد، جایی که برای دوره کارشناسی، ترکیب شیمی و زیست‌شناسی را برگزید. وی پس از فارغ‌التحصیلی، در آزمون ورودی مقاطع بالاتر شرکت کرد و در دو رشته ژنتیک و شیمی پذیرفته شد. با تکمیل کارشناسی در سال ۱۹۷۸ و کارشناسی ارشد در ۱۹۸۰، تمرکز او به سمت شیمی معدنی معطوف شد؛ شاخه‌ای که به مطالعه ویژگی‌ها و واکنش‌های تمامی عناور و ترکیبات غیر هیدروکربنی می‌پردازد. در سال 1986، او با راهنمایی‌های استادش دکتر تقی‌خان، دوره دکتری خود را در همان دانشگاه عثمانیه به پایان رساند؛ نقطه عطفی که او را رسما وارد دنیای تحقیق و پژوهش کرد. همزمان در همان سال‌ها، نذیرالدین به‌عنوان همکار پژوهشی در مؤسسه تحقیقاتی مرکزی نمک و مواد شیمیایی دریایی بهاونگر نیز فعالیت می‌کرد و نخستین گام‌های حرفه‌ای خود را در عرصه تحقیقات کاربردی برداشت. نذیرالدین در سال 1985، مدرس دانشکده مهندسی و فناوری دکن  در دانشگاه عثمانیه شد. وی بعد از مدتی برای دوره پسادکتری به دانشگاه ای‌پی‌اف‌ال EPFL در سوئیس رفت. نذیرالدین کار خود را ابتدا در نقش پژوهشگر پسادکتری آغاز کرد و طی سال‌های بعد، در سمت‌های دیگر به فعالیت ادامه داد. او در سال 2009 به مدت 5 سال استادتمام دانشکده شیمی مواد پیشرفته در دانشگاه کره و از 2012 تا 2022 استادتمام گروه مهندسی مولکولی مواد کاربردی در دانشگاه ای‌پی‌اف‌ال بود. این سال‌ها، زمینه‌ساز تمرکز او بر فناوری شدند که امروزه محور اصلی کارش را تشکیل می‌دهد؛ سلول‌های خورشیدی پروسکایت. تمرکز او بر پروسکایت به ‌عنوان ماده‌ای نوظهور در سلول‌های خورشیدی، بخشی از تغییر نگاه جهانی به انرژی خورشیدی را رقم زده است. این ماده کریستالی از اوایل قرن بیستم شناخته شده بود و در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای به دلیل خواص استثنایی‌اش در تبدیل انرژی خورشیدی جلب کرده است. سلول‌های خورشیدی پروسکایت نسل جدیدی از فناوری‌های انرژی پاک است که بازدهی بالا، هزینه تولید پایین و سهولت ساخت را دارد. تمرکز محمد نذیرالدین بر این فناوری، بخش مهمی از تلاش‌ها برای توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر است.

به گفته نذیرالدین هر دو نوع این سلول ها در حد ۲۷ درصد کارامدی دارند.

این برگزیده جایزه مصطفی(ص) گفت: دمای سلول های سیلیکونی خورشیدی در تابستان بسیار زیاد شده و به ۶۰ درجه هم می رسد ولی دمای سلول های پروسکایت با دمای بیرون بالا نمی رود. البته فناوری تولید سلول های خورشیدی از پروسکایت یک فناوری جدید و جوان است و قابلیت توسعه را دارد.
همچنین سلول های سیلیکونی همه اجزای نور خورشید از یو وی و غیره را جذب می‌کند در حالیکه فقط بخشی از نور خورشید قابل تبدیل به انرژی است ولی سلول های پروسکایت فقط بخش قابل تبدیل با انرژی خورشیدی را جذب می کنند.

وی تاکید کرد: سیاری شرکت های فناورانه در حال کار برای  ترکیب سیلیکون و پروسکایت در سلول های خورشیدی هستند تا کارامدی سلول‌های خورشیدی را افزایش دهند و در این صورت کارامدی این سلول های به ۳۵ درصد می رسد.

نذیرالدین همچنین با اشاره به اهمیت استفاده از هوش مصنوعی در توسعه این نوع سلول ها گفت: برای تکمیل کل فناوری و برخی نواقص می توان از هوش مصنوعی استفاده کرد.

نذیرالدین در ضمن پیشنهاد داد بهتر است یک گروه از متخصصان مختلف شامل متخصصان شیمی، کارشناسان هوش مصنوعی و مکانیک با هم برای توسعه ابن نوع سلول‌های خورشیدی کار کنند..

وی به دانشجویان توصیه کرد اگر تمایل دارند در این حوزه کار کنند ابتدا مقالات و کتاب های منتشر شده در این زمینه توسط دانشمندان قیلی را مطالعه کنند و بعد از مدتی می توانند سراغ بهبود کارمدای فناوری های کنونی بروند.

وی در مورد اهمیت اقدامات در زمینه تعاملات علمی و هر اقدامی برای ترویج علم نیز گفت: این نوع اقدامات نه تنها کارامد و مفید بلکه حیاتی است و بنیاد علم و فناوری مصطفی(ص) پلتفرمی برای این امر فراهم کرده است. این به جریان علم کمک می کند.
این استاد دانشگاه پی ای اف ال با اشاره به اقداماتی که خود برای ترویج علم انجام می دهد، گفت: از انجا که نشریات برای ارائه مقالات علمی معمولا پول زیادی طلب می کنند من خودم مقالاتم را در صفحه ام در  لینکدین یا در وب سایتم منتشر می کنم تا به شکل رایگان در اختیار علاقه مندان علم قرار گیرد.